Belastingstest op een menselijk dijbeen met aangebrachte rekstrookjes
De test wordt gebruikt om te bepalen in welke mate een geïmplanteerde endoprothese het bot verstijft en daardoor een zogenaamd Stress-Protection effect veroorzaakt. Hiervoor wordt een menselijk dijbeen in een ZwickRoell AllroundLine 20 kN geplaatst. De horizontale lagering elimineert transversale krachten. Vervolgens wordt de femurkop axiaal belast. Op het oppervlak van het bot worden rekstrookjes gekleefd om de oppervlaktespanning van het dijbeen te vergelijken voor en na het implanteren van een prothese.
Buigtest op botten van schapen
Voor het bepalen van de buigstijfheid na genezing van een breuk, werd een 3-punts buigtest ontwikkeld voor botten van schapen. Hiervoor wordt een bot dat genezen is na een breuk gefixeerd of ingebed aan de uiteinden. De last wordt uitgeoefend met een zwickiLine 0,5 kN tafelmodel testmachine. De klemmen zijn zo gebouwd dat het bot over een bepaald bereik kan roteren. Zo kan de buigsterkte over de gehele omtrek van het bot bepaald worden. De karakteristieke waarden uit deze test worden gebruikt voor computersimulaties van het genezingsproces van breuken.
Overzicht van diverse klemmen voor natuurlijke biomaterialen
Evaluatie van mechanische eigenschappen (druk en kruipsterkte) van scaffolds bij het ontwikkelen van weefsels
Het onderzoek naar biomaterialen vereist dat de testomgeving zo goed als mogelijk overeenkomt met de realiteit. Daarom wordt in deze sector bij voorkeur in een vloeistofbad of een zogenaamde incubator getest. In deze toepassing worden bijvoorbeeld cellen uit het beenmerg op een drager aangebracht en in een voedende vloeistof onder cyclische mechanische stimulatie gecultiveerd.
Daarbij zijn een omgevingstemperatuur van 37 °C, een luchtvochtigheid van 100 % en een cyclische belasting (met een ZwickRoell testmachine met elektromechanische testcilinder) bij zeer lage krachten nodig. Met behulp van een drukstempel, die van bovenaf in de incubator is geïntegreerd, wordt een kracht uitgeoefend op het sample. De in voedende vloeistof gedrenkte samples worden met CO2 of N2 omspoeld (5 - 8 %) om de PH waarde te regelen. De verplaatsingen liggen tussen 30 en 100 µm.
Voor het testen van vervangende botmaterialen worden scaffolds bezaaid met botcellen in-vitro gestimuleerd onder cyclische belasting met verplaatsingen groter dan =1 µm. Deze botvervangende substraten worden gebruikt voor het versnellen van de genezing na een breuk of de aangroei van weefsels en cellen op implantaten. Zo hoeft bij de patiënt geen bot weggenomen te worden op andere plaatsen.
